नीलमणि क्रिस्टलहरू ९९.९९५% भन्दा बढी शुद्धता भएको उच्च-शुद्धता एल्युमिना पाउडरबाट उब्जाइन्छ, जसले गर्दा तिनीहरूलाई उच्च-शुद्धता एल्युमिनाको लागि सबैभन्दा ठूलो माग क्षेत्र बनाउँछ। तिनीहरूले उच्च शक्ति, उच्च कठोरता, र स्थिर रासायनिक गुणहरू प्रदर्शन गर्छन्, जसले तिनीहरूलाई उच्च तापक्रम, क्षरण र प्रभाव जस्ता कठोर वातावरणमा सञ्चालन गर्न सक्षम बनाउँछ। तिनीहरू राष्ट्रिय रक्षा, नागरिक प्रविधि, माइक्रोइलेक्ट्रोनिक्स, र अन्य क्षेत्रहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।
उच्च-शुद्धता एल्युमिना पाउडर देखि नीलमणि क्रिस्टल सम्म
१नीलमणिको प्रमुख प्रयोगहरू
रक्षा क्षेत्रमा, नीलमणि क्रिस्टलहरू मुख्यतया मिसाइल इन्फ्रारेड विन्डोहरूको लागि प्रयोग गरिन्छ। आधुनिक युद्धले मिसाइलहरूमा उच्च परिशुद्धताको माग गर्दछ, र इन्फ्रारेड अप्टिकल विन्डो यो आवश्यकता प्राप्त गर्न एक महत्वपूर्ण घटक हो। मिसाइलहरूले कठोर लडाई वातावरणको साथसाथै उच्च-गतिको उडानको समयमा तीव्र वायुगतिकीय ताप र प्रभाव अनुभव गर्दछ भन्ने कुरालाई ध्यानमा राख्दै, रेडोममा उच्च शक्ति, प्रभाव प्रतिरोध, र बालुवा, वर्षा र अन्य गम्भीर मौसम अवस्थाबाट हुने क्षरण सहन सक्ने क्षमता हुनुपर्छ। नीलमणि क्रिस्टलहरू, तिनीहरूको उत्कृष्ट प्रकाश प्रसारण, उत्कृष्ट मेकानिकल गुणहरू, र स्थिर रासायनिक विशेषताहरू सहित, मिसाइल इन्फ्रारेड विन्डोहरूको लागि एक आदर्श सामग्री बनेको छ।
एलईडी सब्सट्रेटहरूले नीलमणिको सबैभन्दा ठूलो प्रयोगलाई प्रतिनिधित्व गर्दछ। एलईडी प्रकाशलाई फ्लोरोसेन्ट र ऊर्जा बचत गर्ने बत्तीहरू पछि तेस्रो क्रान्ति मानिन्छ। एलईडीको सिद्धान्तमा विद्युतीय ऊर्जालाई प्रकाश ऊर्जामा रूपान्तरण गर्ने समावेश छ। जब करेन्ट अर्धचालकबाट जान्छ, प्वालहरू र इलेक्ट्रोनहरू मिल्छन्, प्रकाशको रूपमा अतिरिक्त ऊर्जा छोड्छन्, अन्ततः रोशनी उत्पादन गर्छन्। एलईडी चिप प्रविधि एपिटेक्सियल वेफरहरूमा आधारित छ, जहाँ ग्यासयुक्त सामग्रीहरू सब्सट्रेटमा तह-तह जम्मा गरिन्छ। मुख्य सब्सट्रेट सामग्रीहरूमा सिलिकन सब्सट्रेटहरू, सिलिकन कार्बाइड सब्सट्रेटहरू, र नीलमणि सब्सट्रेटहरू समावेश छन्। यी मध्ये, नीलमणि सब्सट्रेटहरूले अन्य दुई भन्दा महत्त्वपूर्ण फाइदाहरू प्रदान गर्दछ, जसमा उपकरण स्थिरता, परिपक्व तयारी प्रविधि, दृश्य प्रकाशको अवशोषण नगर्ने, राम्रो प्रकाश प्रसारण, र मध्यम लागत समावेश छ। तथ्याङ्कले देखाउँछ कि विश्वव्यापी एलईडी कम्पनीहरूको 80% ले नीलमणिलाई आफ्नो सब्सट्रेट सामग्रीको रूपमा प्रयोग गर्छन्।
माथि उल्लिखित अनुप्रयोगहरूका अतिरिक्त, नीलमणि क्रिस्टलहरू मोबाइल फोनको स्क्रिन, चिकित्सा उपकरणहरू, गहना सजावट, र लेन्स र प्रिज्म जस्ता विभिन्न वैज्ञानिक पत्ता लगाउने उपकरणहरूको लागि झ्याल सामग्रीको रूपमा पनि प्रयोग गरिन्छ।
२. बजारको आकार र सम्भावनाहरू
नीतिगत समर्थन र LED चिप्सको विस्तारित अनुप्रयोग परिदृश्यहरूद्वारा संचालित, नीलमणि सब्सट्रेटहरूको माग र तिनीहरूको बजार आकारले दोहोरो अंकको वृद्धि हासिल गर्ने अपेक्षा गरिएको छ। २०२५ सम्ममा, नीलमणि सब्सट्रेटहरूको ढुवानी मात्रा १०३ मिलियन टुक्रा (४-इन्च सब्सट्रेटमा रूपान्तरित) पुग्ने अनुमान गरिएको छ, जुन २०२१ को तुलनामा ६३% वृद्धि हो, २०२१ देखि २०२५ सम्ममा चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर (CAGR) १३% छ। नीलमणि सब्सट्रेटहरूको बजार आकार २०२५ सम्ममा ८ अर्ब येन पुग्ने अपेक्षा गरिएको छ, जुन २०२१ को तुलनामा १०८% वृद्धि हो, २०२१ देखि २०२५ सम्ममा २०% को CAGR छ। सब्सट्रेटहरूको "पूर्ववर्ती" को रूपमा, नीलमणि क्रिस्टलहरूको बजार आकार र वृद्धि प्रवृत्ति स्पष्ट छ।
३. नीलमणि क्रिस्टलको तयारी
१८९१ मा, जब फ्रान्सेली रसायनशास्त्री भर्न्युइल ए. ले पहिलो पटक कृत्रिम रत्न क्रिस्टलहरू उत्पादन गर्न ज्वाला फ्युजन विधि आविष्कार गरे, कृत्रिम नीलमणि क्रिस्टल वृद्धिको अध्ययन एक शताब्दीभन्दा बढी समयदेखि चलिरहेको छ। यस अवधिमा, विज्ञान र प्रविधिमा भएको प्रगतिले उच्च क्रिस्टल गुणस्तर, सुधारिएको उपयोग दर र उत्पादन लागत घटाउने औद्योगिक मागहरू पूरा गर्न नीलमणि वृद्धि प्रविधिहरूमा व्यापक अनुसन्धानलाई प्रेरित गरेको छ। नीलमणि क्रिस्टलहरू बढाउनको लागि विभिन्न नयाँ विधिहरू र प्रविधिहरू देखा परेका छन्, जस्तै Czochralski विधि, Kyropoulos विधि, किनारा-परिभाषित फिल्म-फेड वृद्धि (EFG) विधि, र ताप विनिमय विधि (HEM)।
३.१ नीलमणि क्रिस्टल उब्जाउने जोक्राल्स्की विधि
१९१८ मा Czochralski J. द्वारा अग्रणी Czochralski विधिलाई Czochralski प्रविधि (Cz विधिको रूपमा संक्षिप्त) पनि भनिन्छ। १९६४ मा, पोलाडिनो AE र रोटर BD ले पहिलो पटक नीलमणि क्रिस्टलहरू बढाउन यो विधि लागू गरे। आजसम्म, यसले ठूलो संख्यामा उच्च-गुणस्तरको नीलमणि क्रिस्टलहरू उत्पादन गरेको छ। सिद्धान्तमा कच्चा पदार्थ पग्लिएर पग्लिएको सतहमा एकल क्रिस्टल बीउ डुबाउने समावेश छ। ठोस-तरल इन्टरफेसमा तापक्रम भिन्नताको कारण, सुपरकुलिङ हुन्छ, जसले गर्दा पग्लिएको बीउको सतहमा ठोस हुन्छ र बीउ जस्तै क्रिस्टल संरचना भएको एकल क्रिस्टल बढ्न थाल्छ। निश्चित गतिमा घुम्दै गर्दा बीउलाई बिस्तारै माथितिर तानिन्छ। बीउ तान्दा, पग्लिएको बिस्तारै इन्टरफेसमा ठोस हुन्छ, एकल क्रिस्टल बनाउँछ। यो विधि, जसमा पग्लिएकोबाट क्रिस्टल तान्नु समावेश छ, उच्च-गुणस्तरको एकल क्रिस्टलहरू तयार गर्ने सामान्य प्रविधिहरू मध्ये एक हो।
जोक्राल्स्की विधिका फाइदाहरूमा समावेश छन्: (१) द्रुत वृद्धि दर, छोटो समयमा उच्च-गुणस्तरको एकल क्रिस्टल उत्पादन सक्षम पार्दै; (२) क्रिस्टलहरू क्रुसिबल भित्तासँग सम्पर्क नगरी पग्लिएको सतहमा बढ्छन्, जसले गर्दा आन्तरिक तनावलाई प्रभावकारी रूपमा कम गर्छ र क्रिस्टलको गुणस्तर सुधार हुन्छ। यद्यपि, यस विधिको एक प्रमुख कमजोरी भनेको ठूलो व्यासको क्रिस्टलहरू बढाउन कठिनाइ हो, जसले गर्दा यसलाई ठूलो आकारको क्रिस्टल उत्पादन गर्न कम उपयुक्त बनाउँछ।
३.२ नीलमणि क्रिस्टल उब्जाउने काइरोपौलोस विधि
१९२६ मा काइरोपोलोसले आविष्कार गरेको काइरोपोलोस विधि (संक्षिप्तमा केवाई विधि) ले जोक्राल्स्की विधिसँग समानताहरू साझा गर्दछ। यसमा बीउ क्रिस्टललाई पग्लिएको सतहमा डुबाउने र बिस्तारै माथितिर तान्दै घाँटी बनाउने समावेश छ। पग्लिएको-बीउ इन्टरफेसमा ठोसीकरण दर स्थिर भएपछि, बीउ अब तानिने वा घुमाइने छैन। यसको सट्टा, एकल क्रिस्टललाई माथिबाट तलतिर बिस्तारै ठोस हुन अनुमति दिन शीतलन दर नियन्त्रण गरिन्छ, अन्ततः एकल क्रिस्टल बनाउँछ।
काइरोपोलोस प्रक्रियाले उच्च गुणस्तर, कम दोष घनत्व, ठूलो र अनुकूल लागत-प्रभावकारिता भएका क्रिस्टलहरू उत्पादन गर्दछ।
३.३ नीलमणि क्रिस्टल उब्जाउनको लागि एज-डिफाइन्ड फिल्म-फेड ग्रोथ (EFG) विधि
EFG विधि एक आकारको क्रिस्टल वृद्धि प्रविधि हो। यसको सिद्धान्तमा उच्च-पग्लने-बिन्दु पग्लिएको मोल्डमा राख्नु समावेश छ। पग्लिएको केशिका कार्य मार्फत मोल्डको माथि तानिन्छ, जहाँ यो बीउ क्रिस्टललाई सम्पर्क गर्दछ। बीउ तान्दा र पग्लिएको ठोस हुँदै जाँदा, एकल क्रिस्टल बन्छ। मोल्ड किनाराको आकार र आकारले क्रिस्टल आयामहरूलाई प्रतिबन्धित गर्दछ। फलस्वरूप, यस विधिमा केही सीमितताहरू छन् र यो मुख्यतया ट्यूबहरू र U-आकारको प्रोफाइलहरू जस्ता आकारको नीलमणि क्रिस्टलहरूको लागि उपयुक्त छ।
३.४ नीलमणि क्रिस्टल उब्जाउनको लागि ताप विनिमय विधि (HEM)
ठूला आकारका नीलमणि क्रिस्टलहरू तयार पार्ने ताप विनिमय विधि फ्रेड श्मिड र डेनिसले १९६७ मा आविष्कार गरेका थिए। HEM प्रणालीमा उत्कृष्ट थर्मल इन्सुलेशन, पग्लिएको र क्रिस्टलमा तापक्रम ढाँचाको स्वतन्त्र नियन्त्रण, र राम्रो नियन्त्रणयोग्यता रहेको छ। यसले तुलनात्मक रूपमा सजिलैसँग कम विस्थापन र ठूलो नीलमणि क्रिस्टलहरू उत्पादन गर्दछ।
HEM विधिका फाइदाहरूमा वृद्धिको समयमा क्रुसिबल, क्रिस्टल र हीटरमा चालको अभाव, किरोपोलोस र जोक्राल्स्की विधिहरूमा तान्ने कार्यहरू हटाउनु समावेश छ। यसले मानव हस्तक्षेप कम गर्छ र मेकानिकल गतिबाट हुने क्रिस्टल दोषहरूलाई बेवास्ता गर्छ। थप रूपमा, थर्मल तनाव र परिणामस्वरूप क्रिस्टल क्र्याकिंग र विस्थापन दोषहरूलाई कम गर्न शीतलन दर नियन्त्रण गर्न सकिन्छ। यो विधिले ठूला आकारका क्रिस्टलहरूको वृद्धिलाई सक्षम बनाउँछ, सञ्चालन गर्न अपेक्षाकृत सजिलो छ, र आशाजनक विकास सम्भावनाहरू राख्छ।
नीलमणि क्रिस्टल वृद्धि र सटीक प्रशोधनमा गहिरो विशेषज्ञताको लाभ उठाउँदै, XKH ले रक्षा, LED, र अप्टोइलेक्ट्रोनिक्स अनुप्रयोगहरू अनुरूप अन्त-देखि-अन्त अनुकूलन नीलमणि वेफर समाधानहरू प्रदान गर्दछ। नीलमणिको अतिरिक्त, हामी सिलिकन कार्बाइड (SiC) वेफरहरू, सिलिकन वेफरहरू, SiC सिरेमिक कम्पोनेन्टहरू, र क्वार्ट्ज उत्पादनहरू सहित उच्च-प्रदर्शन अर्धचालक सामग्रीहरूको पूर्ण दायरा आपूर्ति गर्छौं। हामी सबै सामग्रीहरूमा असाधारण गुणस्तर, विश्वसनीयता, र प्राविधिक समर्थन सुनिश्चित गर्छौं, जसले ग्राहकहरूलाई उन्नत औद्योगिक र अनुसन्धान अनुप्रयोगहरूमा सफलता प्रदर्शन प्राप्त गर्न मद्दत गर्दछ।
पोस्ट समय: अगस्ट-२९-२०२५